2012

Evo^Tectonics / BRIDGE TO HEAVEN

FLO(W)

vedoucí projektu: název diplomové práce: vypracoval: rok:

doc.Ing.arch. Miloš Flotián, Ph.D. polyfunkčí dům Praha 2 Michal Bednář 2011/2012

Evo^Tectonics: B R I D G E

TO

H E A V E N

D I G I TA L LY- D R I V E N | A D A P T I V E A R C H I T E C T U R E

Obsah Úvod Rešerže

k o n z u l t a n t i : KONCEPT doc. Ing. arch. Miloš Florián, Ph.D. Ing.arch. Lukáš Kurilla /koncept, object-oriented programming, processing/ STATIKA prof. Ing. Jiří Šejnoha, DrSc. Ing. Aleš Nevařil, Ph.D. , /FAST VUT Brno/ Ing. Jiří Chlouba /vysokopevnostní ocel/ STATIKA NUSELSKÉHO MOSTU doc. Ing. Kukaň, Vlastimil, CSc. /Katedra betonových konstrukcí – mosty/ KOMPOZITNÍ MATERIÁLY Ing. Jan Vavřík /VATECO/ DOPRAVA Prof.Ing. Pavel Přibyl, Csc /Ústav dopravních systémů/ FYZICKÝ MODEL František Neubauer /Luna Ateliér s.r.o./

O p o n e n t : doc. Ing. arch. Vladimír Šimkovič, CSc.

4

Void space  8 Emergence 10 Meta-morphic space 12 Space grid structures 14 Metabolism 16

Analýzy Historie 20 Historie 22 Nuselský most 24 Územní plán 26 Územní plán 28 Zklidnění magistrály 30 Analýza území mostu 32 Analýza území mostu 34 Širší vztahy 36 Katastrální mapa 38 SWOT 40

Výzkum / Design tool Evoluční algoritmy 44 Evo^Tectonics 46 Evolutionary structural optimization  50

Koncept / Principy navrhu Návrh Studie 58 Skin  64 Detail 74 Fabrication 76 Proces tvorby 3d modelu 78 Staticka analýza 80 Výkresy 86 Zákresy 104 Vizualizace 108 Fyzický model 110 Zdroje, poděkovani, přílohy 5

Úvod

Rešerže

Analýzy

Vyzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Úvod

20.century “Architecture is art of putting two bricks together“ Mies Van Der Rohe 21.century “Architecture is art of putting two bits together“ Karl Chu Symbolic representation of the physical universe in terms of bits, John Wheeler

Ve své diplomové práci se snažím využít přírodních procesů evoluce. Vytvářím nástroj Evo^Tectonics, který je založen na růstu, samoorganizovaného soustavou vstupních pravidel. Pro nalezení optimálního řešení nástroj využívá principů evoluce - Evoluční algoritmy. Tento nástroj se stává genotypem navrhované struktury. Reprezentací tohoto genotypu v daném prostředí vzniká navrhovaný objekt - budova Bridge To Heaven. Výsledný návrh se snaží podpořit a iniciovat vznik městského bulváru z pražské severo-jižní magistrály a Nuselkého mostu. genotyp - soubor veškerých genetických informací živého

6

organismu

7

Rešerže

8

9

Úvod

Rešerže

Analýzy

Vyzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Void space využití zbytkových prostor Projekty zabývající se využitím zbytkových prostor, která vznikla jako “odpad“ po realizaci jednoúčelové dopravní infrastruktury procházející městem.

00 Venice Architecture Biennale 08: MAP office THE SPACE UNDERNEATH Multimedia installation created by MAP office for the 2008 Venice Biennale Architecture Expo. With the installation the office explores the new relationships created by the highway’s presence in the current urban landscape. The research was done in the Pearl River Delta region in china and specifically explores the area underneath a superhighway in Guanzhou. The monumentality of the highway is contrasted with the understated uses the inhabitants have created for themselves underneath the motorway. The programs include billiards and entertainment, restaurants, parking lots, small shops and even a new model of infill construction under the highway.

01 NL Architects, A8ernA Koog aan de Zaan, Zaanstad, Netherlands, Completed 2003 Projekt

řeší

využí

prostoru

pod

rychlostní

komuni-

kací, která radikálně rozdělila centrum města Zaanstad. Zdroj: http://highwayspace.wordpress.com/

10

11

Úvod

Rešerže

Analýzy

Vyzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Emergence k o m p l e x n í s y s t é m y, s a m o o r g a n i z a c e , e v o l u c e EMERGENCE

UŽITÍ PRINCIPU EVOLUCE VE VÝPOČETNÍ TECHNICE A

Emergence (z lat. e-mergere, vynořovat se, vyvstávat) zna-

ROBOTICE

mená spontánní vznik makroskopických vlastností a struktur

Ve výpočetních systémech a robotice se termín evoluce

komplexních systémů, jež není snadné odvodit z vlastností je-

používá pro optimalizační metody (Evoluční algoritmy) vy-

jich složek. Takové vlastnosti a struktury, jež vznikají z množství

cházející s principů biologickou evoluce. Modely evolučních

poměrně jednoduchých interakcí, se nazývají emergentní. Po-

procesů se snaží se využít představ o hnacích silách evolu-

jem má velký význam ve filosofii, v teorii systémů a evoluce.

ce živé hmoty pro účely optimalizace. Všechny tyto modely pracují s náhodnými změnami navrhovaných řešení. Pokud

KOMPLEXNÍ SYSTÉMY

jsou tato nová řešení výhodnější, nahrazují předcházející

Komplexní systém je systém složený ze vzájemně propo-

řešení.

jených částí, které jako celek vykazují jednu nebo více vlast-

Evoluční algoritmy se řadí mezi postupy, pomocí kterých se

ností. Tyto vlastnosti jsou emergentní - nejsou jasně viditelné

věda v současnosti snaží vytvořit umělou inteligenci - systémy

z vlastností jednotlivých částí .

vykazujících známky inteligentního chování .

Příkladem komplexního systému je třeba mraveniště, lidské hospodaření a sociální struktury, podnebí, nervové soustavy, buňky a živí tvorové, zahrnující lidské bytosti. SAMOORGANIZACE Samoorganizace je proces ve kterém vnitřní organizace systému, narůstá v komplexitě bez vedení, nebo řízení vnějším zdrojem. Samoorganizující se systémy vykazují emergentní vlastnosti. EVOLUCE Z hlediska biologie je to postupný vývoj organizmů. Vzniklo několi evolučních teorií, které se zabývají principy jimiž se evoluce řídí. Dnes se nejčastěji pojmem „evoluční teorie“ rozumí

Obrázek:

koncepce navazující na Charlese Darwina, v nichž klíčovou

Duny a vrásky, které vznikají interakcí větru s pískem, jsou

roli hraje hromadění nahodilých změn a přirozený výběr.

příkladem emergentních struktur.

12

13

Úvod

Rešerže

Analýzy

Vyzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Meta-morphic space

00

project by Robet Miles Kemp Why can’t architecture grow with us? META MORPHIC “LIVING” ARCHITECTURE

00

Digitally-aided technology can be imbedded in the creation of

Koncept - možnosti přeskupení materiálu do různých forem

new, living systems. Recent advancements in the production of living materials and in the logic behind the kinetics of robots have brought both fields closer together, and have begun to blur the lines of what we think of as “living.” Robots made of parts that can communicate with each other act the same as living materials, and should be considered “alive” because they can respond to changing information (conditions), much

02

01 Princip přeskupení materíálu v nanoměřítku

02

Objekt reagující na potřeby uživatele. Legenta meteriálu s různými vlastnostmi.

like living materials can. Nano Meta-morphic Architecture consists of a palette of small-scale self-similar robotic modules that have the ability

03

Fyzický model nanomateríálu

to dynamically move and attach to other modules to create different configurations in real-time. Each module has a different material on its exterior, various hardware (sensors, accelerometers, computation and kinetics) and computational logic to enable it to interpret and physically respond to different local and global inputs. Inhabitants can use hundreds of thousands of these modules to create and recreate dynamic real-time formations. This project included the design of the overall geometry, logic and behavior of the modules as well as the creation and development of fully working prototypes.

Zdroj: http://www.variatelabs.com/main/main2.htm

14

01

03 15

Úvod

Rešerže

Analýzy

Vyzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Space grid structures ... KONRAD WACHSMAN Konrad Wachsmann's most famous project is the space frame hangar system he designed for the United States Air Force in the 1950s. The literature devoted to this topic is exhaustive, and the space frame is often used as an example of Wachsmann's postwar experiments with jointbased modular construction. Some architects have based their work in the interest in natural systems, in the relation of experimental models to geometry and in iterative mathematics and the contribution of irregularity to the strength in biological and architectural structures. His research includes a brad range of studies in nature as a source for architectural an engineering design, and is always dirtied towards applications in construction. They are particularly interested in the natural processes of self-generation of forms and in the structural behavior of those forms. In their work, form finding is a design instrument, based on empirical processes that utilise the self-organisation of material systems under the influence of extrinsic forces.

The range of possible forms is determined by the choice and definition of the conditions under which the form finding process take place. One of this architects was Konrad Wachsmann.

16

17

Úvod

Rešerže

Analýzy

Vyzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Metabolism N a k a g i n C a p s u l e To w e r Zákadní idea metabolismu - schopnost reagaovat, růst a

Aby budova plně naplnila ideu metabolismu musala byt napl-

měnit se

nit tyto předpoklady:

Capsule tower

•

Individuální výměna buňek

•

Díky možnosti individální obměny by mohl vzniknout i větší

Capsule ( buňka ) - je navržená jako “rozšíření“ svého uživatele.

zájem výrobců a výroba buňek by tak mohla výcházet a

Uživatel společně s buňkou se stává kybernetickým organis-

reagovat na individuální potřeby svého uživatele. Budova

mem - splynutím organických částí (člověk) s mechanickými /

by tak byla více adaptabilní na měnící se podmínky.

elektronickými částmi (capsule). VÝROBA Jádro --

železobotonové jádro obsahující vertikální komunikace schodiště a výtah

Capsule --

Prefabrikovaná výroba. Svařovaná ocelová konstrukce obložená galvanizovanými ocelovými panely s povrchovou úpravou.

--

Buňky byly převezeny s výrobny vzdálené 450km od místa stavby.

--

Osazeny k jádru pomocí jeřábu.

Jádro má životnost 100 let. Capsule byly navrženy na životnost 25 let. Hlavním záměrem byla obměňa capsulí a osazování novými dle požadvků uživatele. Bohužel však není možné měnit buňky individuálně. Spodní buňky nemohou být přesunuty aniž by byly odstraněny buňky nad nimi. Na výměně buňek se tak musí dohodnout všichni majitelé. Budova tak není zcela schopná reagovat na své životní cykly. V současné době se uvažuje i o demolici budovy.

18

19

Analýzy

20

21

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Historie

00

historie návrhů nuselského mostu 1887 - s možným přemostěním Nuselského údolí počítá

00

07

dobový regulační plán K.Hartiga aj.Knorra

Realizovaný projekt Nuselského mostu podle autorů Ing. J.Vítka, Ing. M.Sůry a Ing.R.Boháčka, jejichž řešení počítalo s konstrukcí s předpjatým betonem. Most se začal stavět v roce 1965.

Návrh dvojice Kozák–Bechyně z roku 1938 v pořadí už třetí architektonické soutěži.

1903 - první návrh předložil architekt Janroslav Marjanko, autor ocelové konstrukce Hlavního nádraží. 1926 - vypsána 1. veřejná soutěž, žádný projekt nebyl doporučen k realizaci 1933 - vypsána 2. veřejná, požadavek dvoupatrového mostu s využitím spodního patra pro podzemní dráhu (něteří radní navrhovali využít spodního patra též k bydlení či parkování automobilů). Soutěž neměla vítěze. 1938 - vypsána 3. veřejná soutěž na zpracovatele. Vybrán byl návrh prof. Bechyně a Ing.Kozáka. Navrhovali železobetonový obloukový most o 4 polích s rozpětím 115 m a šířkou mostu 25 m. Ve spodní části byla umístěna podzemní dráha. Do příprav však zasáhla 2.světová válka. 1948 - prof. Bechyně a Ing.Kozáka předkládají svůj již 4. návrh. Projekt nebyl realizován, ale řada jeho prvků se objevila v pozdějších návrzích.

01 První návrh na přemostění Nuselského údolí předložil architekt Janroslav Marjanko v roce 1903, autor ocelové konstrukce Hlavního nádraží.

02

Projekt Zdeňka Pešánka, Stanislava Demela a Jana Alfréda Holmana z roku 1926. Místo současných čtyř pilířů by most nesly jen dva, mezi kterými by se pnul velký železný oblouk. Ve čtrnáctipatrových pilířích měly být podle autorů umístěné velkokapacitní garáže, do kterých by se najíždělo jak z nuselského údolí, tak z pankrácké pláně. Ve spodních patrech pilíře byli umístěné obchody. V pilířích byli navržené výtahy. Návrh také počítal s tramvajovou tratí vedoucí přes Nuselský most.

04

09 Projekt architektů Svatopluka Kobra, Stanislava Hubičky a Vojtěcha Michálka podle, kterého se začalo v roce 1965 stavět.

03

04

05

Návrh autorů Ing.Stanislava Bechyně a Ing.B Kozáka z roku 1927. Navrhovaný most tvořily po krajích dva železobetonové oblouky, mezi kterými podpíralo silnici šest rovných obdélníkových polí. V jejich spodní části počítali konstruktéři s krytými garážemi.

05

na ocelový trámový most. Zvlaštní odměnu získal návrh týmu

Návrh mostu ing. Stanislava Bechyně a ing.B Kozák z roku 1919.

prof.Bechyně. Udajně ze stragických důvodů byl však ke

06

konečné realizaci nakonec vybrán projekt Ing. J.Vítka, Ing.

Projekt z roku 1927. Součástí pilířů mostu byly obytné a kancelářské prostory.

22

02

01

03

porota vybrala vítězný návh týmu pod vedením Ing. Kozáka

předpjatým betonem.

Projekt mostu s obytnými pilíři.

Návrh z roku 1933.

1959 - vypsána 4. veřejná dvoukolová soutěž. V roce 1961

M.Sůry a Ing.R.Boháčka, jejichž řešení počítalo s konstrukcí s

08

06

07

08

09 23

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Historie

výstavba nuselského mostu, podklady V roce 1962 začal projektový ústav hl.m. Prahy rozvíjet návrh

pak proběhla před spuštěním metra ještě druhá statická

00

týmu Ing.J.Vítka. Konkrétní rozsáhlou dokumentaci zpracov-

zkouška s plně naloženými Tatrami T148 a několika desítka-

ával tým ve složení Ing.arch.S.Hubička, statik Ing.V.Michálek

mi jízd dvouvozové soupravy soupravy metra EČS. Mimo to

a dopravní řešení Ing.S.Kobr. V roce 1966 tým přešel pod

proběhla též dynamická zkouška, při níž byly z mostu odpal-

Budova dětské nemocnice, která byla zbourana z důvodu stavby Nuslského mostu. Nusle v roce 1965 ještě před stavbou mostu.

nově vzniklý pražský ústav dopravních a inženýrských staveb

ovány rakety s impulsními motory se zvláštním mechanickým

(PÚDIS), který býl pověřen přípravou podpovrchové tramvaje.

budičem. I v těchto zkouškách most obstál. Most byl oficiálně

PÚDIS se stal generálním projektantem Nuselského mostu.

otevřen 22.února 1973.

Stavební řešení

Úprava pro metro

Most je včetně předmostí 603 m dlouhý, nosná spojitá trá-

Po opuštění původní koncepce lehké podpovrchové tramvaje

mová konstrukce z předpajtého betonu měří 485 m a má šířku

v roce 1967 a následném rozhodnutí o provozování metra

02

26,5 m. Průměrná výška činí 42,5 m . Metro jezdí 5 m pod

bylo nutno zlepšit statiku podloží kolejiště v původní konstruk-

úrovní vrchní pozemní komunikace a spodní patro slouží též

ci již dostavěného spodního tubusu. Do mostu byla vsunuta

zatěžkávací zkoušky hrubé stavby mostu - listopad 1970. Dodatečné vložení ocelového roštu pro zlepšení statikyů

k uložení telefonních a energetických kabelů a k odvodnění

obrovská ocelová konstrukce o váze 822 tun. Ocelový rošt

mostu. Stojky jsou v podobě stromu, který roste vzhůru, tenčí

byl roku 1998 podroben větší rekonstrukci.

00

01 Průběh výstavby Nuselského mostu. Stavba mostu probíhala technikou letmé betonáže. Jednalo se v té době o největší československou mostní stavbou z předpjatého betonu. Nejprve se vybudovaly pilíře a na nich postupně vznikal samotný most.

01

se a rozevírá. V roce 1981 Byla provedena oprava, kdy bylo mimo jiné Stavba

vyměněno osvětlení vrchní komunikace.

Stavba začala roku 1965. V nuselském údolí byla zbořena

Od roku 1990 nese současný název Nuselský most. V roce

řada domů, začala růst soustava pilíř, z nichž pak postupně

1997 byl ocelový rošt opraven z důvodu únavových trhlin

na obě strany přibíval po kouskách vlastní most technikou

na podélnících roštu, zapříčiněných špatně navrženým de-

letmé betonáže. Jelikož se jednalo o prioritní stavbu, byly

tailem přípoje. Tyto trhliny byly u více než 50% těchto detailů

práce prováděny kvalitně. V souvislosti se sovětskou okupací

na celém roštu. Vyměněny byly všechny podélníky. V letech

se údajně stavba na krátký čas zastavila, ale již roku 1970

1997 a 2007 byly namontovány zábrany proti sebevrahům.

02

byla hrubá stavba hotova a přistoupilo se k 1. zatěžkávací zkoušce.

V současné době se hovoří o nutnosti pravidelných preventivních oprav, které by prodloužily životnost mostu. Do bu-

Zatěžkávací zkoušky

doucna se však počítá s několikaletou opravou, která značně

23. až 27. listopadu 1970 probíhala zatěžkávací zkouška

omezí dopravu ve městě. Tato oprava však vyžaduje nejprve

mostu. Pro doplnění chybějícího mrtvého zatížení bylo na

výstavbu trasy metra D. Ta umožní přerušení linky C, aniž by

most navezeno 3000 tun říčního štěrkopísku a poté na most

zároveň došlo ke kolapsu spojení na Jižní město.

vjelo 66 tanků. Zkouška proběhla úspěšně. 7.dubna 1974

24

Zdroj: Archiv Dopravního podniku hl. m.Prahy Výstava - Vize Pro dopravu v Praze

25

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Nuselský most p o d k l a d y, v y k r e s o v á d o k u m e n t a c e , s t a t i k a STATIKA MOSTU

- vymění se starý trup mostu, tak že most bude dočasně

00

Nuselský most měl již od svého postavení problémy se statik-

mimo provoz. Předpokladem je realizace trasy metra D.

Mostní list

ou. Na základě politického rozhodnutí byla původně navrhovaná podzemní tramvaj (Prototyp R1) nahrazena ruskými vozy metra (vozy typu Ečs). Hmotnost plně obsazené soupravy typu Ečs (5 vozu) byla 277t oproti původně plánované soupravě vozů R1 (3x 2 vozy), která vážila přibližně 250t.

01 Statické schema mostu

02 Příčný řez mostovkou

Pro vylepšení statiky byla tedy do mostu vsunuta obrovská ocelová konstrukce o váze 822 tun. Ocelový rošt byl roku 1998 podroben větší rekonstrukci. Od roku 2003 je provoz na lince metra C zajištěn výhradně novým typem souprav M1. Díky hliníkové konstrukci odpovídá váha této soupravy původně plánované podpovrchové tramvaji R1. Ze statického hlediska by nemělo být most výrazně přitěžováno. Určitý potenciál pro zavěšení byl se dal najít ve stojkách mostu. ŽIVOTNOST MOSTU Životnost mostu podle evropské normy je 80 let. Nuselský most má ještě 40 let (rok postavení 1972). GENERÁLNÍ OPRAVA MOSTU V případě generální opravy mostu se dá předpokládat několik variant: - živonost mostu bude prodlužována dílčími opravami - v případě dalničních estakád se vedle staré estakády postaví nová. Tato varianta je však ve městě méně pravděpodobná.

26

00

01

02 27

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

00

Výkresy

Územní plán

01

koncepce územního plánu - doprava Předpokladem mého projektu je postupné naplňování kon-

a dvou spojek. Oba okruhy - Pražský okruh (Silniční okruh

Trasa C

00

cepce územního plánu města Prahy.

kolem Prahy) vedený převážně na okraji hlavního města a

v rozsahu Háje – Výstaviště Letňany, celkem 23,2 km a 20

Vybraná komuikační síť

zčásti i mimo něj a Městský okruh probíhající uvnitř Prahy -

stanic; z hlediska návrhu ÚP dokončena.

propojí ve výhledu sedm radiál - Chodovská, Chuchelská, Ra-

Trasa D

01

dlická, Břevnovská, Prosecká, Vysočanská a Štěrboholská,

v rozsahu Depo Písnice – Náměstí Míru, celkem 10,8 km a 10

Koncepční zásady UP:

které doplní Libeňská a Spořilovská spojka. Západní úsek

stanic; vše k realizaci v návrhu územního

• důraz na atraktivní verejnou dopravou pokrývající

Vysočanské radiály a přeložka části Prosecké radiály jsou

plánu.

KONCEPCE ÚZEMNÍHO PLÁNU MĚSTA PRAHY

všechny významné prepravní vztahy

vymezeny v podobě územní rezervy do výhledu. Součástí

Věřejná doprava

02 Nadřazený komunikační systém a sběrné komunikace

03

nadřazeného komunikačního systému v Praze budou kromě

Tramvajová doprava

Železnice

• výrazný rozvoj tramvajové sítě

okruhu, radiál a spojek také úseky dálnic, rychlostních silnic

Územní plán předpokládá výrazný rozvoj tramvajové sítě a její

• rozvoj záchytných parkovišt P+R

a ostatních silnic I. třídy zaústěné na území hlavního města z

modernizaci. Ke zvýšení atraktivity tramvajové dopravy jsou

04

• dobudování komunikacní síte s prioritou okruhu

regionu a napojené na Pražský okruh.

v územním plánu vymezeny nové úseky tramvajových tratí.

• zapojení železnice do MHD

V mnoha případech nahrazují nové tramvajové tratě zatížené

• rozvoj cyklistické a peší dopravy • alternativní možnosti zásobování mesta (citylogistika) - preference veřejné dopravy při řízení dopravy omezováním automobilové dopravy KONCEPCE DOPRAVNÍ INFRASTRUKTURY (VYBRANÉ PASÁŽE ) SILNIČNÍ DOPRAVA Koncepci komunikační sítě hlavního města územní plán vymezuje v rozsahu tzv. „vybrané komunikační sítě“ vyjádřené samostatnou plochou s rozdílným využitím (DK). Vybranou komunikační síť územního plánu tvoří nadřazený komunikační systém a komunikační systém nižšího dopravního významu. Navržená koncepce nadřazeného komunikačního systému v Praze je stanovena na principu dvou okruhů, sedmi radiál

28

VEŘEJNÁ DOPRAVA OSOB Metro

autobusové trasy. Rozšířená tramvajová síť na území města vytváří nové tramvajové tangenty nabízející atraktivní a rychlé

Tramvaje

tras jako otevřený systém

tangenciální propojení významných částí města mimo jeho

07

umožňující jeho další rozvoj. Cílová síť metra bude postavena

centrální oblast.

Metro

trasy metra:

Kombinovaný způsob přepravy osobním automobilem a

Trasa A

městskou hromadnou dopravou (systém P+R) snižuje počet

v rozsahu Depo Hostivař – Motol, ve variantě je vymezena

radiálních cest osobních automobilů, počet zaparkovaných

trasa územní rezervy pro větve trasy A v úseku Motol – Bílá

vozidel v centru města a přispívá ke kvalitě životního prostředí.

Hora – Letiště Ruzyně / Zličín.

Záchytná parkoviště P+R nabízejí ekonomičtější a zpravidla i

Trasa B

časově přijatelnější uskutečnění cest do centra a střední části

v rozsahu Černý Most – Zličín s větvením Stodůlky – Západní

spádového města.

05

06

07

Nadřazený komunikační systém

Výhledová síť metra je koncipována na bázi samostatných

Parkoviště P+R

04

05 06

sanými cíli koncepce i ZUR hl. m. Prahy vymezuje následující

03

Nemotorová doprava

kromě tradičních radiálních tras včetně rozšíření jejich nabídky

na čtyřech trasách (A, B, C, D). Územní plán v souladu s pop-

02

Město (Horka), celkem 28,9 km a 25 stanic; z toho k realizaci v návrhu 2,0 km a 1 stanice.

29

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Územní plán

00

01

02

03

k o n c e p c e ú z e m n í h o p l á n u - p l o c h y, ú s e s . . . 00 Plochy

01 Celoměstský systém zeleně, Úses

02 Výkové hladiny zástavby

03 Rozvojová území

04 Bonita klimatu

30

04 31

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Zklidnění magistrály

00

magistrála jako městský bulvár V posledních letech bylo vytvořeno několik studií na zklidnění

-- zlepšit politiku města – např. o víkendech uzavřít některé

vnímám negativně tunelové řešení zklidnění magistrály na

00

severo-jižní magistrály (dále jen SJM) . V roce 2009 se za-

komunikace a přenechat je pouze chodcům, bruslařům a

území Prahy 2, které by bariéru mezi Karlovem a Pankrácí

bývala zklidněním SJM diplomová práce Jana Záhory pod

cyklistům

ještě prohloubilo.

Atelier K2, Ideová studie pražské magistrály v úseku Nuselského mostu a ulice 5. května, objednatel: Městská část Praha 4, 2010.

názvem Pražská magistrála jako městský bulvár. Projekt řešil

01

území od ústí Nuselského mostu k Hlavnímu nádraží. V tomto Městská část Praha 2 dlouhodobě usiluje o řešení problému

projektu bylo navrhováno:

snížení dopravního zatížení SJM. Současná vize Prahy 2 je realizace tunelového propojení mezi Hlavním nádražím a Nu-

-- postupné ubírání pruhů pro auta

selským mostem. Toto řešení je patrné na studii kterou vytvořil

-- rozšíření chodníků, vybudování cyklostezky,

METROPROJEKT Praha a. s. (obr. 03).

-- vznik parkovacích míst -- zřízení povrchové MHD, která doplní funkce metra a přispěje k rozvoji parteru

Další studie, která se zabývá zklidněním SJM byla vytvořena

-- povrchové bezbarierové přechody pro chodce

na základě zadání městské části Praha 4. Studie zpracovaná

Jan Záhora, Pražská magistrála jako městský bulvár, diplomová práce na Fa ČVUT, 2009. Řešené území - od ústí Nusleského mostu k Hlavnímu nádraži.

02 METROPROJEKT Praha a. s. , Zklidnění dopravy na severojižní magistrále, objednatel: Městská část Praha 2, 2010. Řešené území - od ústí Nusleského mostu k hlavnímu nádraží.

01

Atelierem K2 řeší území v úseku Nuselského mostu a ulice 5.

-- zrušení podchodů na území Prahy 2

května. Tato studie počítá se snížením počtu jízdních průhů

-- vysázení nových stromů

na dva jízdní pruhy v každém směru. V této studii je navržena

-- globální systém půjčování kol (viz.Velib v Paříži) -- vybudování parkovacích míst pro Carrent, Bike and Ride (B+R), taxi, placené stání, zásobování a pro rezidentní park

na Nuselském mostě vyvýšená lávka pro pěší jako vyhlídková galerie - promenáda.

ovací zóny -- vylepšiní infosystému: lepší značení P+R, rozmanitější



Díky tomu, že se Nuselský most nachází na hranici městských

služby, přilákat soukromý sektor

částí, dostává se převážně mimo záběr zmiňovaných studií.

-- globální systém řízení dopravy – informace o nehodovosti,

Nuselský most je dnes neodmyslitelným dopravním spojením

virtuální informace o časovém stavu dopravy před vámi, in

jižní části města s centrem. Zároveň se však stává bariérou

teligentní systémy značení a regulace dopravy

pro živé propojení Karlova s Pankrácí. Stavba samotná má

-- vstupní brány Gateways například na vstupech do města,

obrovský potenciál výhledu, který nevyužívá. Zcela zde chybí

při sjezdu z městského okruhu, tedy možnost zaparko-

propojení s údolím.

vat, přesednout na alt. druhy dopravy (metro, tramvaj,

Pozitvnim záměrem je navrhovaná lávka - galerie na Nu-

kolo...),nakoupit atd.

selském mostě. Avšak dle mého názoru je toto řešení stále

-- stanovit několik postupných zón pro placení mýtného

nedostačné. Nuselský most by neměl být pouze dopravní

-- zvýhodnění malých a ekologických automobilů

32

tepnou, ale měl by nabídnout vyhledávaný cíl, který umožní aby se most stal plnohodnotnou součástí města. Proto i

Zdroje: Koncept územního plánu hl. m. Prahy

02 33

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Analýza území mostu porovnání před a po 00 Stav před výstavbou nuselského mostu. Ortofoto mapa z roku 1953

01 Současný stav Informacni mapa města prahy

00 34

01 35

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Analýza území mostu problémová místa

36

37

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

00

Výkresy

Širší vztahy

PRAHA 2

00 Praha širší vztahy - schéma

VLTAVA

Karlov

LETNÁ HRADČANY

Nuselský most

STRAHOV

ŽIŽKOVSKÁ VĚŽ

[

NUSELSKÝ MOST

]

VYŠEHRAD

Vyšehrad

Pankrác PANKRÁC

38

02

PRAHA 4 39

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Katastrální mapa 1:1000

40

41

Úvod Rešerže

Analýzy

Výzkum

Koncept

SWOT

Návrh

Výkresy

analýza silných a slabých stránek

Strenghts

Weakness

Opportunities

Threats

Neodmyslitelné dopravní spojení centra Prahy s jižní částí Prahy.

Ve smyslu „městskosti“ bariéra mezi historickým centrem - Prahou 2 a Prahou 4.

Důraz na využití panoramatických výhledů – jakožto jedné ze silných stránek Prahy.

Dopravní přetížení území.

Význačný bod, místo s rozsáhlými panaromatickými vyhledy na Prahu.

Nadměrné dopravavní přetížení – výrazná převaha automobilové dopravy nad

Vstupní brána do centra Prahy. ( vyjdřující její směřování v 21.století.).

Prohlubování oddělění mezi pěší a automobilovou dopravou.

pěší a cyklistickou.

Propojení udolí s úrovní Nuselského mostu.

Dokončení okruhu Prahy nebude mít sám o sobě vliv na zklidnění mag-

Nevyužité prostory v okolí mostu. Prostory nesoucí znaky periferie uprostřed

Podpora zklidnění magistrály.

istrály.

města (volné nedefinované plochy využívané pro parkování, čerpací stanice,

Nuselský most jako promenáda.

tmavé podchody...). Nevyužíté panoramitické výhledy.

42

43

Výzkum / Design tool

44

45

Úvod Rešerže Analýza

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Evoluční algoritmy p o j m y, p o s t u p y ZÁKLADNÍ POJMY

EVOLUČNÍ ALGORITMY (EA)

POJMY SOUVISEJÍCÍ S EA

Stochastický

Evoluční algoritmy jsou založeny na principu Darwinovy

Genotyp (genom, chromozom, jedinec)

--

(z řec. stochastiké techné, umění uhádnout, trefit se) –

evoluční teorie vývoje populací. Jsou to heuristiky, které

--

náhodný

nějakým zpusobem modifikují populaci tak, aby se její vlastnosti zlepšovaly.

soubor veškerých genetických informací živého organismu

--

vstupní veličina, soubor proměnných vstupních veličin

Determinismus

Evoluční algoritmy jsou předmětem intenzivního výzkumu.

--

příčinná podmíněnost; názor, že každé dění včetně lid-

Jedním z hlavních motivu jsou predevším aplikace v prak-

Fenotyp

ského jednání je nutným důsledkem podmínek a příčin

tických problémech, které jinými metodami nejsou řešitelné.

--

Dalšími motivy jsou výzkum umělé inteligence a teorie učení. --

postup, ve kterém se využívá náhoda, intuice, analogie

Charakteristické pro ně je to, že pracují s populací a využívají

a zkušenost (Heuristiky jsou v praktickém živote zcela

tzv. evoluční operátory, zejména tyto:

samozřejmé užívané postupy, jako příklady můžeme uvést hledání hub, lov ryb na udici, výběr partnera,

selekce

pokus o výhru ve sportovním utkání nebo o složení

--

zkoušky ve škole.)

nejsilnejší jedinci z populace mají vetší pravděpodobnost přežití a predání svých vlastností

--

obsahuje v sobě proces učení

--

inspirace k užití heuristik jsou často odvozeny ze znalostí

krížení (rekombinace)

přírodních nebo sociálních procesů

--

dva nebo více jedincu z populace si vymění informace a

Jak se rozhodnout? Co mám udělat dřív?

!?

Optimální řešení:

10%

20%

40%

60%

93%

Půjdu pořád rovně!!

je soubor všech pozorovatelných vlastností a znaků živého organismu

--

Heuristika (z řečtiny heuriskó – nalézt, objevit)

Kudy se vydat?

Fenotyp = genotyp + prostředí

Fitness --

schopnost přežít

--

ohodnocení genotypu; jak moc se bliží k danému řešení; kvalita řešení reprezentovaného tímto jedincem

..využití principů evoluce k nalezení optimálního řešení problému.. EVOLUČNÍ ALGORITMY

vzniknou, tak noví jedinci kombinující vlastnosti rodičů deterministický algoritmus --

výstupem je nalezení konečného řešení

mutace

--

na stejný vstup (resp. na stejné výchozí podmínky)

--

reaguje vždy stejně a v každém jeho kroku je vždy

informace zakódovaná v jedinci muže být náhodně

REKURZE Funkce, která volá sama sebe dokud není splněná podmínka, která funkci ukončí. V rámci této funkce je vykonán sled nadefinovaných příkazů. Na tomto principu je založena veškerá výpočetní technika.

modifikována

jednoznačně definován i krok následující přirozený výběr (selekce) stochastický algoritmus (heuristický algoritmus) --

při stejném vstupu může dávat rozdílné výsledky

--

nemůže garantovat nalezení rešení v konečném počtu

--

výběr nejsilnějších jedinců, kteří mají vyšší pravděpodobnost přežití

kroku, ale často pomůže nalézt v přijatelném čase řešení prakticky použitelné (stochastické optimalizace).

46

47

Úvod Rešerže Analýza

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Evo^Tectonics

evo^Tectonics algorithm static analysis population

population

popis algoritmu, schema

displacement

fitness value = 0.0

Principy algoritmu jsou založeny na výzkumu Evolutionary Body Building: Adaptive physical design for robots - Pablo Furnes and Jordan Pollack. Jeho poznatky a principy jsou převedeny do makroměřítka a aplikovány pro použití v architektuře.

Základní postup aloritmu Evo^Tectonics:

model

first individual

clone to population

fitness value = 0.0

Processing

Rhinoceros 3d

algoritmus Evo^Tectonics

vytvoření modelu

01. dokud nejsou splněny podmínky (cílová fitness hodnota) opakuj sled bodů 02 - 06

fitness value = 0.2 select individual with highhest fit. value

add to population

matution ( aggregation)

calculate fitness value (f.v.), f.v. is inverse value of distance from target point

if displacement is smaller then treshold value replace individal with smalest f.v. in population with new individual

fitness value = 0.0

fitness value = 0.2

fitness value = 0.0

fitness value = 0.0

02. vyber jedince s nejvyšší fitness hodnotou 03. zmutuj jedince - přidej “cihlu“ 04. zpočti fitness hodnotu zmutovaného jedince (fitness hodnota vyjadřuje vzdálenost struktury k cílovému bodu)

LOOP

05. I. vytvoř fyzický model a otestuj jej na zatížení (simulace modelu a statická analýza provedena v programu Rhinocesros a statickem plug-inu Karamba) II. zpočti odchylku těžiště struktury od pozice ukotvení struktury

If f.v reach required value loop is stoped

Poznámka: V této fázi se nepodařilo úspěšně synchronizavat aplikaci Processing (programovací prostředí na bázi Java), v které byl napsán algoritmus a software Rhinoceros/Karamba , kde probíhala statická analýza. Data mezi těmito aplikacemi byli posílány prostřednictvým UPD (User Datagram Protocol). Výpočetní možnosti algoritmu však byli značně omezeny touto komunikací a neumožnily spustit program na “plný chod” a dosáhnout tak růstu struktury optimalizované na

target point

základě statické analýzy. Pro generování struktury byla tedy použita pouze podmínka odchylky težiště od ukotvení a statická optimalizace struktury byla provedena “manuálně” avšak na základě principu agoritmu. Problém komunikace mezi programy je řešitelný buď vylazením algoritmu s programátorského

plug-in Karamba statická analýza modelu

first individual fitness value 1.0

hlediska anebo vlastním naprogromováním zjednodušené statické analýzy v rámci algoritmu psaného v programovacím prostředí Processing.

48

49

Úvod Rešerže Analýza

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Vývoj jedince

population size = 3 center of mass maximal deviation = 50 brick size = 4 x modul joint size = 1x modul

001

002

005

010

015

020

022

025

028

030

035

040

042

045

048

050

055

060

062

065

070

075

080

082

085

090

095

100

iteration = 200

iteration = 100 iteration = 20

iteration = 0

population size = 3 center of mass maximal deviation = 50 brick size = 3 - 7 x modul joint size = 1 - 2 x modul

iteration = 200

iteration = 100 iteration = 20

iteration = 0

50

51

Úvod Rešerže Analýza

Výzkum

Koncept

class modul

public class Modul { // staticke // static int side = 8; private PVector position; //KONSTRUKTOR //samostatne objekty Modul(PVector _modulPosition) { position = _modulPosition; } //KONSTRUKTOR PRO KLONOVANI INSTANCI Modul(Modul cloneMod){ //this - znamena ze tato vlastnost je pouze tohoto noveho objektu this.position = new PVector(cloneMod.position.x,cloneMod. position.y,cloneMod.position.z); } //Modul() { //} // //clone modul // Modul cloneModul() { // // Modul m = new Modul(); // m.setModulPosition(modulPosition); // m.setModulSize(modulSize); // return(m); // } //return position of modul public PVector getModulPosition() { return(position); } //set modul position public void setModulPosition(PVector v) { position = new PVector(v.x,v.y,v.z); } //get side of the modul public int getModulSize() { return(Grid.side); } //set modul side public void setModulSize(int x) { Grid.side = x; }

Návrh

Výkresy

class brick

public class Brick { //field = proměnná = ATRIBUTY třídy (staticke atributy / je stejna pro tridu a vsechny jeji instance) //parametr / promenna metody // this odkaz na instanci v jejiz metode nebo konstruktoru se program prave nachazi //FIELD private PVector position; // position of brick //private float fitBrickValue; //fitness hodnota kostky private ArrayList <Modul> modulBuffer; //arraylist of bricks //ELSE.. private int minBrickLenght = 1 ; // >>>will be external parametr private int maxBrickLenght = 8; // >>>will be external parametr private int brickLenght = int(random(minBrickLenght, maxBrickLenght + 1 )); private int minJointSize = 1; // >>>will be external parametr private int maxJointSize = 2; // >>>will be external parametr private int jointSize = int(random(minJointSize, maxJointSize + 1 )); private float fitBrickValue = 0.0; //CONSTRUCTOR public Brick (PVector _position) { //this.fitBrickValue = 0; this.position = new PVector(_position.x, _position.y, _position.z); createBrick(); } public Brick (PVector _position, int lenght) { this.brickLenght = lenght; //this.fitBrickValue = 0; this.position = new PVector(_position.x, _position.y, _position.z); createBrick(); }

//brick creation public void createBrick() { //vytvorim novy list (premazem stary) this.modulBuffer = new ArrayList(brickLenght);

//draw modul public void drawModul() { fill(0,20); strokeWeight(0.6); stroke(200); rect(position.x, position.y, Grid.side, Grid.side); }

for (int i = 0; i < brickLenght; i++) { //odkud beru Grid? - taham to ze staticke tridi Grid PVector vTemp = new PVector ((position.x + (Grid.side*i)), position.y, position.z ); modulBuffer.add(new Modul (vTemp)); } }

}

void moveBrick(PVector v) { for (int i = 0; i < modulBuffer.size(); i++ ) { Modul m = (Modul) modulBuffer.get(i); m.getModulPosition().add(v); } position.add(v); } private void drawBrick() {

52

public class Genotype { //draw moduls strokeWeight(1); for (int i = 0; i < modulBuffer.size(); i++) { modulBuffer.get(i).drawModul(); //println( m.getModulPosition() ); } //draw brick noFill(); strokeWeight(1.6); stroke(255, 135, 251); //TODO random..? rect(position.x, position.y, Grid.side * brickLenght, Grid.side ); } //check collision + restriction //here i can add restrictions for structure //brick can show in the midle of longer brick public boolean checkCollision(ArrayList modulPositions_Genotype) { boolean collision = false; // PVector modulFirst = (PVector) this.getModulsPosition().get(0); // PVector modulLast = (PVector) this.getModulsPosition().get(this.getModulsPosition().size() - 1); //projede vsechny moduly v kostce a ykotroluje prekryti for (int i = 0; i < this.getModulsPosition().size(); i++){ if(modulCollisionCheck((PVector)this.getModulsPosition().get(i), modulPositions_Genotype ) == true){ collision = true; } } //check collision of last modul } //check collision of last modul boolean modulCollisionCheck(PVector modulPosition, ArrayList modulPositions_Genotype){ boolean collision = false; for (int i = 0; i < modulPositions_Genotype.size(); i++) { PVector v = (PVector) modulPositions_Genotype.get(i); //1.condition if (modulPosition.x == v.x && modulPosition.y == v.y && modulPosition.z == v.z) { //do nothing collision = true; break; } //2a.condition if ( modulPosition.x >= Restriction.posR0X-1 && modulPosition.x <= Restriction.posR0X + Restriction.dimR0X+1 && modulPosition.y >= Restriction.posR0Y-1 && modulPosition.y <= Restriction.posR0Y + Restriction.dimR0Y +1) { collision = true; break; } //2b.condition if ( modulPosition.x >= Restriction.posR0X_01-1 && modulPosition.x <= Restriction.posR0X_01 + Restriction.dimR0X_01+1 && modulPosition.y >= Restriction.posR0Y_01-1 && modulPosition.y <= Restriction.posR0Y_01 + Restriction.dimR0Y_01+1 && modulPosition.z >= Restriction.posR0Z_01-1 && modulPosition.z <= Restriction.posR0Z_01 + Restriction.dimR0Z_01+1 ) { collision = true; break; }

Brick brick01 = new Brick( v01); Brick brick02 = new Brick( v02 ); Brick brick03 = new Brick( v03 );

//ATRYBUTY private ArrayList brickBuffer; // buffer of every brickss private Brick brick; private float fitValue; //fitness value - disntance from target point private float fitValue02; //fitness value 02 - structural analyses from Rhino Grasshopper

Brick brick04 = new Brick( v04 ); Brick brick05 = new Brick( v05 ); Brick brick06 = new Brick( v06 ); Brick brick07 = new Brick( v07 );

//CONSTRUKTOR public Genotype(Brick _brick) { this.brickBuffer = new ArrayList(); this.brickBuffer.add( new Brick(_brick) ); this.fitValue = 0.0; } //COPY CONSTRUKTOR public Genotype(Genotype cloneGenotype) { this.brickBuffer = (ArrayList) cloneGenotype.brickBuffer.clone(); this.fitValue = cloneGenotype.fitValue; this.fitValue02 = cloneGenotype.fitValue02; //? }

//move new brick - apply joint size parametr brick00.moveBrick( new PVector(-1*(brick00.getBrickLenght() - brick00. getJointSize()) * Grid.side, 0 ) ) ; brick01.moveBrick( new PVector(-1*(brick01.getJointSize()) * Grid.side, 0 ) ); brick02.moveBrick( new PVector(-1*(brick02.getJointSize()) * Grid.side, 0 ) ); brick03.moveBrick( new PVector(-1*(brick03.getBrickLenght() - brick03. getJointSize()) * Grid.side, 0 ) ) ; // brick04.moveBrick( new PVector(-1*(brick04.getBrickLenght() - brick04. getJointSize() ) * Grid.side, 0 ) ) ; // brick05.moveBrick( new PVector(-1*(brick05.getBrickLenght() - brick05. getJointSize()) * Grid.side, 0 ) ) ; // brick06.moveBrick( new PVector(-1*(brick06.getJointSize()) * Grid.side, 0, Grid.side ) ) ; // brick07.moveBrick( new PVector(-1*(brick07.getJointSize()) * Grid.side, 0, -1*Grid.side ) ) ; //

public void MyMutate() { /***** 01 select random brick from brickBuffer for mutation a/ random brick b/ nearest brick to target point */ //posledni kostka v brickBufferu - muzu predpokladat ze nejbliz bodu //last brick is selected //Brick selectedBrick = brickBuffer.get(brickBuffer.size()-1); Brick selectedBrick; int randomNumber = (int) random(1, 6); if (randomNumber == 1) { //select nearest brick selectedBrick = this.nearestBrick(); } else { //select random brick int ran = (int) random( 0, brickBuffer.size()); println(ran); selectedBrick = (Brick) brickBuffer.get(ran); }

//ATRYBUTY static ArrayList mainBuffer; //arraylist of genotypes private static Genotype highG; // genotype with the highest fitness value 01 private static Genotype lowG; // genotype with the lowest fitness value 01 static int lowG_index; // index of genotype with the lowest fitness value 01 in arraylist

/***** 02 Mutation = add bricks */ //possible position for new bricks - corners of parent’s brick PVector position = selectedBrick.getPosGlob(); PVector v00 = new PVector(position.x, position.y + Grid.side, position.z ); PVector v01 = new PVector(position.x + selectedBrick.getBrickLenght() * Grid.side, position.y + Grid.side, position.z ); PVector v02 = new PVector(position.x + selectedBrick.getBrickLenght() * Grid.side, position.y - Grid.side, position.z ); PVector v03 = new PVector(position.x, position.y - Grid.side, position.z); PVector v04 = new PVector(position.x, position.y, position.z + Grid.side); PVector v05 = new PVector(position.x, position.y, position.z - Grid.side ); PVector v06 = new PVector(position.x + selectedBrick.getBrickLenght() * Grid.side, position.y ); PVector v07 = new PVector(position.x + selectedBrick.getBrickLenght() * Grid.side, position.y ); //creating of new brick Brick brick00 = new Brick( v00 );

//METODY //select genotype with highest fitness value from buffer public static Genotype getSelectGen() { //00 store fitness value of every individual in the mainBuffer in a ArrayList tempFitness ArrayList tempFitness = new ArrayList(mainBuffer.size()); for (int i = 0; i < mainBuffer.size(); i++) { Genotype g = (Genotype) mainBuffer.get(i); float fitnessValue = g.getFitValue(); tempFitness.add(fitnessValue); } //01 convert ArrayList to Array for sorting values float [] tempArray = new float [tempFitness.size()]; for (int j = 0; j < tempArray.length; j++) { tempArray[j] = (Float)tempFitness.get(j); } //02 sort tempArray tempArray = sort(tempArray); //the highest and the smalest fitness value float fsmall = tempArray[0]; //the smalest fitness value float fhigh = tempArray[tempArray.length - 1]; //the highest fitness value //println( fsmall ); //println( fhigh );

/***** 03 check collision and if theres no collision add new brick to buffer */ this.checkAndAdd(brick00); this.checkAndAdd(brick01); this.checkAndAdd(brick02); this.checkAndAdd(brick03); // // // //

this.checkAndAdd(brick04); this.checkAndAdd(brick05); this.checkAndAdd(brick06); this.checkAndAdd(brick07);

} //check collision and if theres no collision add new brick to buffer private void checkAndAdd(Brick b) { if (b.checkCollision(this.getModulPositions()) == false) { brickBuffer.add(b); } } //find nearest brick to target point private Brick nearestBrick() { ArrayList modulPositionsOfGenotype = new ArrayList(); //store fitness value of every individual in the mainBuffer in a ArrayList tempFitness ArrayList tempBrickFitness = new ArrayList (this.brickBuffer.size()); for (int i = 0; i < brickBuffer.size(); i++) { tempBrickFitness.add(this.brickBuffer.get(i).getFitBrickValue()); //println(this.brickBuffer.get(i).getFitBrickValue()); } //convert ArrayList to Array for sorting values float [] tempArray = new float [tempBrickFitness.size()];

..hlavní kód

public static class Population {

private Brick highBrick;

return(collision); //COPY CONSTRUCTOR public Brick (Brick cloneBrick) { this.brickLenght = cloneBrick.brickLenght; //this.fitBrickValue = cloneBrick.fitBrickValue; this.position = new PVector(cloneBrick.position.x, cloneBrick.position.y, cloneBrick.position.z); //this.modulBuffer = new ArrayList(cloneBrick.modulBuffer.lenght); // (arraylist) - proc musim psat akto??? - musim prodefinovat objekt ktery vraci metoda clone? this.modulBuffer = (ArrayList) cloneBrick.modulBuffer.clone(); //vytvara novy list }

class population

class genotype (individual)

//03 search for individual with the highest fitness value float fitnessG = 0; int ii = 0; highG = mainBuffer.get(mainBuffer.size()-1); // kdyz je fitness hodnota 0 while podminka se nerozjede, tzn neni prirazen ani Genotyp highG //println(mainBuffer.size()-1); while (fitnessG != fhigh) { Genotype g = (Genotype) mainBuffer.get(ii); float fitVal = g.getFitValue(); highG = g; fitnessG = fitVal; ii++; } //04 search for individual with the lowest fitness value float fitG_low = 1; int iii = 0; lowG = mainBuffer.get(0); while (fitG_low != fsmall) { Genotype g = (Genotype) mainBuffer.get(iii); float fitVal = g.getFitValue(); lowG = g; lowG_index = iii; fitG_low = fitVal; iii++; } //println(highG); //return( new Genotype ( highG ) ); //WTF? return(highG); }

//calculate fitness for genotype public static void calcFitness(Genotype g, PVector targetPoint){ ArrayList a_brick = (ArrayList) g.getBrickBuffer(); //get positions of bricks of genetype g ArrayList a = g.getModulPositions(); //get PVectors of moduls of genetype g ArrayList distance = new ArrayList(); //arraylist for storing distance values of moduls for(int i = 0; i < a.size(); i++){ float d = PVector.dist( (PVector)g.getModulPositions().get(i), targetPoint); //distance between modul position and target point float diagonalSize = sqrt( sq(800) + sq(400)); //diagonal size of the window = the biggest possible distance of target point d = d / diagonalSize; //convert values to interval 0 to 1 float distanceOfmodul = 1 - d; //fitness value - interval from 0 to 1 distance.add(distanceOfmodul); } //calculate fitness/distance for brick for(int i = 0; i < a_brick.size(); i++){ Brick b = (Brick) a_brick.get(i); PVector v = b.getPosGlob(); float d = PVector.dist(v, targetPoint); //distance between modul position and target point float diagonalSize = sqrt( sq(800) + sq(400)); //diagonal size of the window = the biggest possible distance of target point d = d / diagonalSize; to 1 float fitnessBrick = 1 - d; 0 to 1 b.setFitBrickValue(fitnessBrick); }

//convert values to interval 0 //fitness value - interval from

////getting highest value //convert array list to array float [] highestValue = new float [distance.size()]; for(int i = 0; i < highestValue.length; i++){ float f = (Float)distance.get(i); // Float viz. http://processing.org/discourse/yabb2/YaBB.pl?num=1227938522 highestValue[i] = (Float)distance.get(i); } highestValue = sort(highestValue); // sorting float array from the smalest to biggest value float fitnessValue = highestValue[ highestValue.length - 1 ]; // fitness value of genotype g.setFitValue(fitnessValue); // write fitness value to genotype //println (“calculated fitness value “ + fitnessValue ); }

import controlP5.*; //user interface import hypermedia.net.*; UDP udp; // define the UDP object int x = 296; int y = 264; PVector position = new PVector(x, y); PVector targetPoint = new PVector( 600, 264 ); int popSize = 3 ; // size of the main buffer ArrayList importMessage = new ArrayList(); // arraylist for solvin bug / double sending data from grasshopper int countIterartion = 0; //count iterations float maxXMassDistance = 60.0; //max allowed mass distance float maxZMassDistance = 30.0; //max allowed mass distance ArrayList recIndividuals = new ArrayList ();

Genotype firstGenotype; //user interface ControlP5 controlP5; //tisk dat do textaku PrintWriter output; String tisk;

void setup() { size(800, 600); //max hodnota fitness zavisi na velikosti okna kdzy ymenis koukni do population.calcfitness background(255); frameRate(4); // create a new datagram connection on port 6001 // and wait for incomming message udp = new UDP( this, 6001 ); //udp.listen( true ); //intialization of mainbuffuer in class Population Population.mainBuffer = new ArrayList(popSize);

//end of the class }

// // // // // //

pushMatrix(); translate(0, 300); //draw targe point ellipse(targetPoint.x, targetPoint.y, 5, 5); Population.mainBuffer.get(2).drawGen(); popMatrix();

//text fill(0,0,0); textSize(18); text(“evo^Tectonics”,50,50); textSize(12); fill(0); text(“number of generations = “ + countIterartion ,50,75); text(“population size = 3” ,50,90); text(“maximal centre of mass deviation = “ + maxXMassDistance ,50, 105); text(“centre of mass deviation = “ + 0.0 ,50, 120);

//

}

println(“number of iterations = “ + countIterartion); countIterartion = countIterartion + 1;

//end of draw method } void keyPressed() { if (key == ‘a’ || key == ‘A’) { loop(); } if (key == ‘s’ || key == ‘S’) { noLoop(); } } //help function for rounding float float myRound(float val, int dp) { return int(val*pow(10,dp))/pow(10,dp); }

void processing(){ //draw background background(255); //draw targe point //ellipse(targetPoint.x, targetPoint.y, 5, 5);

}

//01 _select genotype for mutation Genotype selectedIndividual = new Genotype( Population.getSelectGen());

void draw() { //00 first brick - input Brick brick00 = new Brick(position, 8); Brick brick01 = new Brick(new PVector(position.x, position.y, -32), 8);

//first genotype - position of supports firstGenotype = new Genotype( brick00 ); firstGenotype.addBrick(brick01); //copy to mainBuffer first brick for (int i = 0; i < popSize; i++) { Population.mainBuffer.add( firstGenotype ); }

//add genotype to mainBuffer instead Genotype with lowest fitness value public static void addToMainBuffer(Genotype g){ //println(“low fit index value “ + lowG_index ); mainBuffer.set( lowG_index , g ); for (int i = 0; i < mainBuffer.size(); i++){ Genotype gen = (Genotype) mainBuffer.get(i); //println( gen.getFitValue() ); } }

strokeWeight(1); stroke(120); ellipse(targetPoint.x, targetPoint.y, 6, 6); //restriction fill(220); noStroke(); rect(Restriction.posR0X, Restriction.posR0Y, Restriction.dimR0X, Restriction. dimR0Y); rect(Restriction.posR0X_01, Restriction.posR0Y_01 , Restriction.dimR0X_01, Restriction.dimR0Y_01); rect(Restriction.posR0X_02, Restriction.posR0Y_02 , Restriction.dimR0X_02, Restriction.dimR0Y_02); rect(Restriction.posR0X_03, Restriction.posR0Y_03 , Restriction.dimR0X_03, Restriction.dimR0Y_03); rect(Restriction.posR0X_04, Restriction.posR0Y_04 , Restriction.dimR0X_04, Restriction.dimR0Y_04); //draw individual Population.mainBuffer.get(1).drawGen(); popMatrix();

//sending data of genotypes moduls position //moduls position of the selectedIndividual dataSend00(firstGenotype.getStringModulPositions() ); //pozice ukotveni dataSend01(firstGenotype.getStringModulPositions() );

//// DRAW RESULT //draw targe point // ellipse(targetPoint.x, targetPoint.y, 5, 5); // Population.mainBuffer.get(0).drawGen(); pushMatrix(); translate(0, 150); //draw targe point noFill();

if(countIterartion == 0 || countIterartion == 21 || countIterartion == 101 || countIterartion == 201 ){ //do nothing

//02 _mutation selectedIndividual.MyMutate(); //03 _calculate fitness value //fitness value 01 - disntance from target point Population.calcFitness(selectedIndividual, targetPoint);

output = createWriter(“DATA/”+”positions”+countIterartion+”.txt”); output.println(tisk);// Write the coordinate to the file output.flush(); // Writes the remaining data to the file output.close(); // Finishes the file noLoop(); } else{ output = createWriter(“DATA/”+”positions”+countIterartion+”.txt”); output.println(tisk);// Write the coordinate to the file output.flush(); // Writes the remaining data to the file output.close(); // Finishes the file processing(); recIndividuals.clear(); }

// send data to grasshopper //sending data of genotypes moduls position //moduls position of the selectedIndividual //pozice ukotveni //dataSend01(firstGenotype.getStringModulPositions() ); dataSend00(selectedIndividual.getStringModulPositions()); //centre of mass //dataSend02( getStringMassPositions(selectedIndividual.getCentreOfMass()) ); ArrayList x = new ArrayList(2); x.add( targetPoint); x.add( selectedIndividual.getCentreOfMass() ); dataSend02( getStringMassPositions( x ) ); recIndividuals.add( selectedIndividual.getStringModulPositions() ); // tisk = selectedIndividual.getStringModulPositions(); tisk = String.valueOf(recIndividuals);

// // // // // //

if(countIterartion % 2 == 1){ noLoop(); } else{ processing();

//04 _add to buffer // float maxDeformation = 0.4;

53

Úvod Rešerže Analýza

Výzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Evolutionary structural optimization Evolutionary structural optimization

4. Recalculate the structural response and rank elements.

Evolutionary structural optimization (ESO) constitutes a meth-

5. Deactivate a predened number of the lowest ranking ele-

od of topology optimization which was pioneered by Y.M.

ments.

Xie and G.P. Steven. The underlying principle is simple: One starts from a given volume made up from structural elements on predened supports and with preset loads acting on it. Calculating the structural response will show that there are regions which carry more of the external load than others. Now one removes a number of those elements that are least strained and thus least eective in the structure. Again the response of the now thinned out structure is determined and under-utilized elements removed and so on. This iterative procedure stops when a target volume or number of remaining structural elements is reached.

The bidirectional evolutionary structural optimization The bidirectional evolutionary structural optimization (BESO) method carries the ideas behind ESO one step further: Instead of always removing structural parts it also reactivates elements during optimization. This takes account of the fact, that an element which got removed in an early stage of optimization may gain importance later on. The default procedure as used in karambas BESO-component consists of the following steps: 1. Deactivate all participating elements by setting their Young’s Modulus to a very small value. 2. Calculate the structural response for given loads and rate the elements according to a user dened criteria. 3. Activate a predened number of the highest ranking elements.

54

BESO optimalizace nosníku pomocí plug-inu Karamba v programu Rhinoceros 3d

55

Koncept / Principy návrhu

56

57

Úvod Rešerže Analýza Vyzkum

Koncept

Návrh

Výkresy

Urbanistický koncept

Geneze

působení vniřních sil a přenesení sil do ukotvení c b

a

růst struktury - optimalizovaná poloha těžiště

P

Q

ohybový moment

statický koncept úprava struktury - optimalizace průhybu a napětí v jednotlivých prvcích

Nové panorama. úprava struktury

Půdorysné schema

Konstrukce

Corinthia tower

BridgeToHeaven

schodiště

Congress centrum

58

výtah

59

Úvod Rešerže Analýza Vyzkum

Koncept

Návrh

celkový koncept - graf

Návrh

60

61

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Studie

62

Návrh

..structure

63

64

65

Úvod Rešerže Analýza

66

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

67

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Skin

Koncept

FUNKCE FASÁDY

01

Návrh

STUDIE PLASTĚ REAGUJICÍ NA POHYB SLUNCE

Varianty geometrie interaktivních prvku fasady

Point attractor Fasáda reaguje na pohyb slunce. Stinění, transparence.



02

03 68

Fasáda reaguje na individuální potřeby uživatelů a dané využití prostor

Curve attractor Fasada fungující jako interaktivní display.

69

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh STÍNÍCÍ SYSTÉM STRATA - ADAPTIVE BUILDING INITIATIVE (HOBERMAN - TRANSFORMABLE DESIGN)

BRAUEN + WÄLCHLI , MIROITERIE FLON, OBCHODNI DŮM Fasáda je tvořena kombinací foliových “polštářu“ a skla. Polštáře” jsou složeny ze čtyř vrstev mezi nimiž jsou tři vzduchové komory. Komory jsou nafukovány dvěma rozdílnými tlaky. Polštáře jsou tvořeny ETFE folií s teflonovou povrchovou úpravou. Nafouknuté trojúhelníkové “polštáře “ se z interiéru v noci nasvěcují.

Studie barevnosti pláště / část skriptu definující barevný rozsah pláště

SOLAR CONTROL

VECTOR FOILTEC - Manufacturers of fabric structures using ETFE fabric

ETFE folie potištěné v závislosti na požadované světelné propustnosti

70

INSULATION

ACUSTIC

FIRE

Texlon® cushions have outstanding insulation properties that enable the use of large areas of transparent cladding without compromising environmental objectives. Texlon® cushions are fabricated from multiple layers of ETFE foil. As each layer of foil encloses a layer of air, the U value of the envelope is very low and can be optimised to suit each application. For very high performance installations, the incorporation of Texlon® Nano can achieve U values as low as 0.3 Wm-2K.

Texlon® is acoustically transparent with a mass of less than 1kg/m2. As a result, it does not reflect internally generated noise back to the occupants. The internal environment is considerably more comfortable with shorter reverberation times than if the cladding had been constructed from an acoustically hard material such as glass. This is particularly evident in spherical domes or other structures where the focusing effect of hard acoustic cladding can make speech almost unintelligible.

Texlon® has been extensively tested at various institutions around the world and complies with all national codes. The technology has the unique property of self-venting the products of combustion to the atmosphere.

71

Úvod Rešerže Analýza

01

05 72

Transparent

Semi-transparent + reflexive

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

02

06

Translucent

Transparent / solar control printed graphics

03

07

Non-translucent

Transparent + system STRATA

Non-translucent

04

Reflexive

08

Transparent / solar control printed graphics + system STRATA

73

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Detail

Koncept

Návrh

01

aerogel

přívod vzduchu k “polštářům“

přívod vzduchu k “polštářům“

aerogel

stínící systém STRATA

stínící systém STRATA

02

zasklení - izolační dvojsklo /alternativně - vyplň aerogel/

4 vrstvá PTFE folie / transparentní / reflexivní / potisk Solar Control /

4 vrstvá PTFE folie / transparentní / reflexivní / potisk Solar Control /

03

04 05 poznámka:

01 74

4 vrstvá PTFE folie - 3 vzduchové komory

02

4 vrstvá PTFE folie + systém STRATA

03

skleněné tabule + systém STRATA

01 Stropní konstrukce z GRP () / alternativně Al hexagonální plástev

Otevíravost oken - větrání - bude zajištěno kombinací “polštářů“ a

02 Nosná konstrukce / vysokopevnostní ocel HISTAR 460

otevíravého skleněného obvodého pláště. Otevírání otvorů bude

03 plášt - lehký obvodový plášť

řízeno pomocí automatického systému.

04 4vrstvá ETFE folie / alternativně izolační dvojsklo

Alternativou je vysunutí celého fasádního panelu s “polštářem“

05 stínící systém STRATA

prostřednictvím pantografického nebo hydraulického systému.

75

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

01

Návrh

Fabrication Robo-copters 01 Flight Assembled Architecture

GRAMAZIO & KOHLER Flight Assembled Architecture is the first installation to be built by flying machines. Conceived as an architectural structure at a scale of a 600m high “vertical village”, the installation addresses radical new ways of thinking and materializing architecture as a physical process of dynamic formation. Here, a multitude of mobile agents working in parallel and acting together as scalable production means.

02 DYNAMICKÁ BUDOVA Alternativou vůčí klasické výrobě - prefabrikované částí stavby (“cihly“) jsou dovezeny na staveniště a zde pomocí jeřábu montovány - je dynamický process stavby pomocí agentů ROBO-COPTER, které jsou nedílnou součástí budovy. Tito agenti jsou řízeni algoritmem - genetickým kódem stavby a jsou schopni stavbu neustále přestavovat na základě měnících se požadavků uživatele.

02 Skladovací plocha

Dynamicky měnící se stavba

Robo-copter

76

77

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Proces tvorby 3d modelu MODUL Zakladní

hmota

stavby

je

generovaná

algoritmem

Evo^Tectonics. Tato hmota skládájící se s krychlí - modulu slouží pak pro rozkopírování další geometrie pomocí skriptu. Jsou tak rokopírány osy konstrukce - linie pro statickou analýzu a jednotlivé konstrukce stavby

+

SLOŽENÝ 3D MODEL STAVBY

POUŽITÝ SOFTWARE: Skript “Geometry polutiuon“ Processing

Rhinoceros

+

78

Grasshopper 3d

+

3ds max + Vray

+

79

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Statická analýza modelu

Profil [cm]

Výsledky statické analýzy

Statická analýza algoritmu Evo^Tectonics

Optimalizace konstrukce Material - vysokopevnostní ocel HISTAR 460

XABO 890

80

81

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

01

02

Průhyb konstrukce - vlastní hmotnost konstrukce + užitné zatížení

Hmotnost konstrukce

Užitné zatížení

+

82

Průhyb konstrukce - vlastní hmotnost konstrukce + užitné zatížení

Vlastní zatížení konstrukce

Vlastní zatížení konstrukce + užitné zatížení

Hmotnost konstrukce

Užitné zatížení

Vlastní zatížení konstrukce

Vlastní zatížení konstrukce + užitné zatížení

+

83

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

03

03 + BESO

Průhyb konstrukce - vlastní hmotnost konstrukce + užitné zatížení

Průhyb konstrukce - vlastní hmotnost konstrukce + užitné zatížení + BESO designer

Vlastní zatížení konstrukce Hmotnost konstrukce

Užitné zatížení

+

84

Vlastní zatížení konstrukce

Vlastní zatížení konstrukce + užitné zatížení Hmotnost konstrukce

Vlastní zatížení konstrukce + užitné zatížení

Užitné zatížení

+

85

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Situace Pankrác

Nusle

Karlov

Kongresové centrum

park Nuselský most

park

Corinthia tower

Automated robotic parking

Promenáda Automobilová doprava - jízdní pruh

86

87

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Funkční využití VYUŽITÍ OBJEKTU

Vybavenost / Služby

Bydlení + Administrativa

Technické zázemí

Objekt nemá konkrétního zadavatele a proto nejsou dány

Stanice pro vyhlídkovou vzducholoď

konkrétní požadavky na jeho využití. Objekt je možné využít pro bydlení nebo administrativu. Spodní část objektu bude využita pro služby a vybavenost. V horní části objektu bude

Panoramatický výtah

umístěna přístávací stanice pro vyhlídkové vzducholodě. Parkování je uskutečněno prostřednictvým automatického

alternativni umístění třetího schodiště v

parkovacího systému umístěno pod zemí po stranách podél

závislosti na využití objektu

objektu.

obsluhující bydlení + administrativa výtah obsluhující služby, bydlení + administrativa

Panoramatický výtah obsluhující služby + Stanice pro vyhlídkovou vzducholoď

88

89

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Půdorysné schema 1:500 VÝKRESOVÁ DOKUMENTACE Půdorysy a řezy jsou generovány pomocí skriptu s 3d modelu v programu Rhinoceros / Grasshoper 3d. Vzhledem k náročnosti této metody ( avšak efektivnosti při časté změně modelu ) tvorby výkresové dokumentace ( vysoké požadavky na promodelování objektu ) jsou výkresy v této fázy pouze schematické. V objektu je možné docílit “otevřenějších“ dispozic odebríráním diagonálních nosníků na základě BESO optimalizace a individuálních požadvků uživatele. Odebírání nosníků ovlivňuje průhyb konstrukce. Avšak v případě BESO optimalizace je do určitých hraničních podmínek průhyb snížen -

Panoramaticky vytah / exterier - koncept

jsou odebírany nejméně zatížené nosníky a odebrání nosníku

výtah / interier - koncepčí varianty - vstup čelní, vstup boční

odlehčuje celkovou váhu konstrukce

Vykresleni schoděště ve vykresu

Výkresy generované s 3d modelu BESO optimalizace Skript pro tvorbu rezu 3d modelem

90

Skript provýpočet schodiště

Schodiště schema

91

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Půdorysné schema 1:500

5NP 1:500

(varianta “plné jádro”)

1NP 1:500

6NP 1:500

2NP 1:500

7NP 1:500

3NP 1:500

92

7NP 1:500

93

94

Využitelné plochy

Zbytek objektu bude využit pro bydlení.

umístěna přístávací stanice pro vyhlídkové vzducholodě.

využita pro služby a obchody. V horní části objektu bude

Objekt je navržen pro bydlení. Spodní část objektu bude

VYUŽITÍ OBJEKTU

(varianta “atrium”)

Technické zázemí

Pochozí střecha, horizontalni komunikace, extenzivni zeleň

Technicke zázemi

Horizontalni komunikace

Vertikalni komunikace - schodiste, vytah

7.NP

6.NP

5.NP

Dispoziční schemata 1:500 4.NP

Koncept

3.NP

D e s i g n To o l

2.NP

1.NP

Úvod Rešerže Analýza

Návrh

95

96

Využitelné plochy

Technické zázemí

Pochozí střecha, horizontalni komunikace, extenzivni zeleň

Technicke zázemi

Horizontalni komunikace

Vertikalni komunikace - schodiste, vytah

14.NP

13.NP

12.NP

11.NP

Koncept

10.NP

D e s i g n To o l

9.NP

8.NP

Úvod Rešerže Analýza

Návrh

97

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Urbanistické řezy 1:1000

ŘEZ PŘÍČNÝ 1:1000

ŘEZ PODÉLNÝ 1:1000

98

99

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Schematický řez 1:500

ŘEZ PODÉLNÝ 1:500

100

ŘEZ PŘÍČNÝ 1:500

101

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Pohledy 1:500

102

POHLED SEVERNÍ 1:500

POHLED VÝCHODNÍ 1:500

POHLED JIŽNÍ 1:500

POHLED ZÁPADNÍ 1:500

103

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Zákresy

104

105

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Zákresy

106

107

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Vizualizace

108

109

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Vizualizace

110

111

Úvod Rešerže Analýza

D e s i g n To o l

Koncept

Návrh

Fyzický model

VÝROBNÍ DOKUMENTACE

VIZUALIZACE FYZICKÉHO MODELU

8

8

18x

4

8

FYZICKÝ MODEL

12

26x

jednotlvých rovnoběžnostěnů vyjadřujících modul stavby. Ve-

8

8

Zakladní ideou pro výrobu modelu bylo slepení “cihliček“ z

20

likost hrany rovnoběžnostěnu měla být 8mm - měřítko mod8

8

15x

elu 1:400. Avšak “vylaserování” a zaleštění takto malých

24

bylo vymyšleno alternativní řešení, tak aby se model přiblížil co nejvíce původní představě (vizualizaci) a byl cenově dostupný.

iterace 6 - 50 iterace 51 - 100 statická optimalizace struktury

8

34x

8

iterace 0 - 5

36

8

23x

44

8

8

14x

52

8

8

20x

vého papíru. Barevnosti cihličky bylo dosaženo pomocí na-

4

56 60

8

19x

8

nesení barevného aerosolu pouze na jednu stěnu.

4

48

charakteru materiálu je možné po ořezání plexiskla docílit zpět matného povrchu v domácích podmínkách pomocí smirko-

4

40

Jako materiál bylo zvoleno běžně dostupné plexisklo FROST. Plexisklo bylo nařezáno přímo na dané cihličky. Díky matnému

4

32

8

desku v dané tloušce a barvě. Po konzultaci v ateliéru Luna

4

28

zkosených kostiček z praktického hlediska nerealizovatelné. Další překážkou byla cena materiálu - nutnost zakoupit celou

4

16

4

64 68

Barevnost modelu vyjadřuje růst struktury objektu. 8

8

6x

4

80 84

8

8

4x

4

88 92

8

8

2x

4

96 100

8

8

4x

4

104 108

4x

8

8

112

4

116

8

8

3x

128

4

132

112

113

Z d r o j e

a

p o u ž i t á

l i t e r a t u r a

Evolutionary Building: Adaptive physical designs for robots / Pablo Funes, Jordan Pollack Metaphysics of Genetic Architecture and Computation / Karl Chu KNIHY Moderní počítačová grafika / Jiří Žára, Bedřich Beneš, Jiří Sochor, Petr Felkel Naučte se myslet a programovat objektivě / Rudolf Pecinovsky Genetické algoritmy a genetické programování / Josef Hynek

DIPLOMOVÉ PRÁCE: Josef Musil: Výšková budova pro Prahu - Světelné buňky /2010/ Jan Záhora: Pražská magistrála jako městský bulvár /2009/ Jana Braňková: Město nad železnicí /2011/

WEB: /Praha/ http://www.okruhprahy.cz/ http://magistrat.praha.eu/ http://www.uppraha.cz/ http://wgp.urm.cz/kup/ Finding purpose for the residual space of the highway intersection http://highwayspace.wordpress.com/

Z V L Á Š T N Í

P O D Ě K O V Á N Í

Miloš Florián, Lukáš Kurilla - za podporu při hledání vlastní cesty a překonávání nástrah Lenka Mičková, Petr Bednář, Marie Masáková, Antonín Václavek - za “konsštruktérský” nadhled a nestárnoucího ducha, Petr Václavek, Markéta Mičková Líza Vegerová - za optimistický výklad budoucnosti, Roman Černohous, Stanislava Kukrálová

VÝSTAVY: Vize pro dopravu v Praze

ČASOPISY: Architekt 5 - 6 / 2011

PŘEDNÁŠKY: Umělá inteligence - Petr Baudiš /Brmalab - Hackerspace Prague, http://brmlab.cz/event/aics /

INSPIRACE: http://theverymany.com/ http://www.danielwidrig.com/ http://www.kokkugia.com/ http://code.algorithmicdesign.net/

114

115

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA ARCHITEKTURY AUTOR, DIPLOMANT: MICHAL BEDNÁŘ AR 2011/2012, ZS NÁZEV DIPLOMOVÉ PRÁCE: POLYFUNKČNÍ DŮM PRAHA 2 (ČJ) POLYFUNCTIONAL HOUSE PRAHA 2 (AJ) JAZYK PRÁCE: ČESKÝ JAZYK

Vedoucí práce:

doc. Ing. arch. Miloš Florián, Ph.D.

Ústav: ústav stavitelství I (15123)

Oponent práce:

doc. Ing. arch. Vladimír Šimkovič, CSc.

Klíčová slova (česká):

Emergentní systémy, Evolučni algoritmy, Magistrála, Nuselský most

Anotace (česká):

Projekt využívá přírodních procesů evoluce (evoluční algoritmy). Vytvářím nástroj Evo^Tectonics, který ja založen na růstu, samoorganizovaného soustavou pravidel. Tento nástroj se stává genotypem navrhované struktury. Reprezentací tohoto genotypu v daném prostředí vzniká navrhovaný objekt. Výsledný návrh se snaží podpořit a iniciovat vznik městského bulváru z pražské severo-jižní magistrály a Nuselkého mostu.

Anotace (anglická):

Project use natural principles of the evolution process (evolutionary algorithm). I am creating a design tool Evo^Tectonics based on growth selforganized by system of rules. The tool becomes genotype of the designed structure. Representation of the genotype in a given environment emerge deigned object. Aim of the proposal is the recovery and initiation of a pedestrian-friendly boulevard from prague's north-south Magistrala and Nusle bridge.

Prohlášení autora Prohlašuji, že jsem předloženou diplomovou práci vypracoval samostatně a že jsem uvedl veškeré použité informační zdroje v souladu s „Metodickým pokynem o etické přípravě vysokoškolských závěrečných prací.“ (Celý text metodického pokynu je na www FA studium/ke stažení)

V Praze dne 6. ledna 2012

116

podpis autora-diplomanta

117